(57)【要約】【課題】  池等の水面近傍に生息する不必要なアオコなどの生物の発生を効果的に抑止したり、池等の水面近傍に生息する不必要なアオコなどの生物を効果的に分解して除去すると共に、浄化装置などの複雑な設備を必要とせず、簡単且つ低コストにて池等の水質を浄化させる水質浄化具を提供する。【解決手段】  水面近傍に生息するアオコなどの微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類更に珪藻や苔類又は細菌更に微生物などの生物の発生を効果的に抑止ないし分解する光触媒からなる水質浄化具であって、この水質浄化具Ａは、光触媒からなる水質浄化剤１と、この水質浄化剤１が収納されると共に、透光性を有する多孔質包装材で形成された包装体２とからなり、前記水質浄化剤１が収納された包装体２を水面に浮遊させて当該包装体２に太陽光及び／又は人工光を照射させることにより、前記光触媒１の光反応によって水面近傍の前記アオコなどの生物の発生を効果的に抑止ないし分解する。【選択図】  図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水面近傍に生息するアオコなどの微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類更に珪藻や苔類又は細菌更に微生物などの生物の発生を効果的に抑止ないし分解する水質浄化具であって、この水質浄化具は、光触媒からなる水質浄化剤と、この水質浄化剤が収納されると共に、透光性を有する多孔質包装材で形成された包装体とからなり、前記水質浄化剤が収納された包装体を水面に浮遊させて当該包装体に太陽光及び／又は人工光を照射させることにより、前記光触媒の光反応によって水面近傍の前記アオコなどの生物の発生を効果的に抑止ないし分解させることを特徴とする水質浄化具。
【請求項２】
水質浄化剤が、下記の（１）ないし（４）から選ばれた少なくとも１種の光触媒からなる請求項１に記載の水質浄化具。
記
（１）水質浄化剤が、光触媒のみからなる光触媒。
（２）水質浄化剤が、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、パーライト又は多孔質セラミックスなどから選ばれた少なくとも１種の多孔質担体の表面部に、蒸着或いは真空蒸着によって、光触媒の被膜を形成・担持させてなる光触媒。
（３）水質浄化剤が、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、パーライト又は多孔質セラミックスなどから選ばれた少なくとも１種の多孔質担体の表面部に、光触媒となる有機金属化合物の溶液ないし分散液を当該多孔質担体に含浸或いは真空含浸し、これを加熱分解して、光触媒の被膜を形成・担持させてなる光触媒。
（４）水質浄化剤が、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、パーライト又は多孔質セラミックスなどから選ばれた少なくとも１種の多孔質担体に光触媒を混合させてなる光触媒。
【請求項３】
光触媒が、ＴｉＯ2、ＴｉＳ2、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ3、ＣｄＳ、ＣｄＯ、Ｉｎ2Ｏ3、ＢａＴｉＯ3、Ｋ2ＮｂＯ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＳｎＯ2、ＩｎＶＯ4、ＩｎＴａＯ4、ＩｎＮｂＯ4、Ｂｉ2Ｏ3、ＮｉＯ、Ｃｕ2Ｏ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、ＭｏＳ2又はＭｏＳ3から選ばれた少なくとも１種である請求項１又は２に記載の水質浄化具。
【請求項４】
多孔質担体が活性炭であり、しかも光触媒がアナターゼ型酸化チタン又はブルッカイト型酸化チタンからなるものである請求項２又は３に記載の水質浄化具。
【請求項５】
多孔質包装材がフィルム状ないしシート状の多孔質基材で形成されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の水質浄化具。
【請求項６】
２枚の多孔質包装材間に複数の水質浄化剤をそれぞれ所定間隔を隔てて配置し、この各水質浄化剤の周囲を封着して包装体群を形成してなる請求項１ないし５のいずれか１項に記載の水質浄化具。
【請求項７】
包装体群には各包装体毎に切り離し可能なミシン目が形成されている請求項６に記載の水質浄化具。
【請求項８】
個々の包装体にはそれぞれ他の各包装体と連結可能な係止機構を設けている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の水質浄化具。
【請求項９】
包装体又は包装体群にはその一端に紐又は孔などの引掛け部を設けている請求項１ないし８のいずれか１項に記載の水質浄化具。
【請求項１０】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の水質浄化具には合成樹脂製の発泡体又はスポンジ或いは中空体、若しくはガラス製中空ボールなどの浮きが設けられている水質浄化具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、池、川、湖、海、或いは、観賞魚用水槽や金魚鉢などの水槽、水族館、料理店や魚介類販売店などの生簀、堀又は観賞池などの池（以下、「池等」と略称する。）における水面近傍に生息する、アオコなどの微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類更に珪藻や苔類又は細菌更に微生物などの生物（以下、「アオコなどの生物」と略称する。）の発生を効果的に抑止ないし分解する水質浄化具に関する。
【背景技術】
【０００２】
池等において、その水面近傍に生息するアオコなどの生物の発生は、水質を濁らせたり、悪臭を発生する結果、環境破壊の原因となったり、人に不快感を与えるので、その清掃や水の交換などを行う必要があるが、例えば、淡水や海水をフィルターを通過させて当該淡水・海水を浄化する装置では、その構造が複雑になるうえ、前記フィルターの目詰まりや濾過能力の不足等が発生し、その維持管理や保守点検に多大な手間やコストが必要となる。
【０００３】
そこで、このような浄化装置などの複雑な設備を必要とせず、簡単且つ低コストにて池等の水質を浄化できる水質浄化具が要望されていた。
【０００４】
ところが、このような簡易な構造の水質浄化具としては、従来には存在せず、出願人が調査した中では、特許文献１に記載された水質浄化具が最も簡易な構造と思われる。
【０００５】
この水質浄化具は、所定量の泥炭に光合成細菌及び共生菌や酵素を吸着させたものを網目状の袋に充填し、かかる網目状の袋を連結紐にて複数連結させて、池等に設置することにより、光合成細菌の作用及び泥炭の作用により、有機物の吸収や有害物質の無害化を図り、水質浄化を図るものとして提案、開示されている（特許文献１）。
【０００６】
具体的には、前記光合成細菌は、光栄養細菌ともいわれ、太陽光などの光をエネルギ源として増殖する細菌をいい、水中の有機物や硫化水素等の有害物質を同化、或いは呼吸により除去するものであり、湖や池などの水質悪化の原因の一つである有害物質を除去することができる結果、水質を浄化することができると記載されている（特許文献１の［００１４］参照）。
【０００７】
一方、光合成細菌の支持体である泥炭は、水中の異物や植物プランクトンの栄養源を素早く吸着させることができるので、光合成細菌によるタンパク質等の吸収及び分解能力に加え、水質を悪化させる異物等の吸着による浄化をも図ることができることが記載されている（特許文献１［００２２］参照）。
【０００８】
なお、光合成細菌を吸着させた泥炭を網目状の袋に充填させず、そのまま池等に散布し、湖底や池の底に堆積させるようにしてもよく、この場合は、泥炭の重さによって、光合成細菌が池等から流れ出てしまうのを回避することができるとの記載もある（特許文献１の［００２５］参照）。
【０００９】
すなわち、従来の水質浄化具は、光合成細菌が作用するタンパク質等の吸収及び分解能力によって、水中の異物や植物プランクトンを死滅させ、これらの腐敗物を泥炭に吸着させることで、水質の浄化を図っており、浄化装置などの複雑な設備を必要とせず、簡単且つ低コストにて池等の水質を浄化できる点では望ましいものである。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２９８７５７
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、このような所定量の泥炭に光合成細菌及び共生菌や酵素を吸着させる従来の水質浄化具では、以下の問題がある。
すなわち、光合成細菌及び共生菌や酵素は、水中の異物や植物プランクトンを吸着して、これら水中の異物や植物プランクトンを死滅させることで、これら異物等を水中から除去し、水質の浄化を図るものである。
【００１２】
ところが、これら植物プランクトン等は、水中に生息する生物にとって、ある程度必要であるため、その全てを死滅させてしまうと、却って生態系を崩してしまう危険がある。
【００１３】
また、死滅した植物プランクトン等は、支持体である泥炭によって吸着されるが、その吸着は速やかに行われるものではなく、死滅した植物プランクトン等が水面や水中に浮遊し、水質の浄化を充分に図ることができないのであり、特に、死滅した植物プランクトン等の量が泥炭の吸着能力を超えてしまうと、その腐敗物は水中に飛散されてしまい、却って水質を濁らせてしまうという問題もある。
【００１４】
そのため、本考案者は、かかる課題を解決することを目的として鋭意研究した結果、池等の水面近傍に生息する不必要なアオコなどの生物の発生を効果的に抑止したり、池等の水面近傍に生息する不必要なアオコなどの生物を効果的に分解して除去すると共に、浄化装置などの複雑な設備を必要とせず、簡単且つ低コストにて池等の水質を浄化させる水質浄化具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本考案に係る水質浄化具においては、水面近傍に生息するアオコなどの微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類更に珪藻や苔類又は細菌更に微生物などの生物の発生を効果的に抑止ないし分解する水質浄化具であって、この水質浄化具は、光触媒からなる水質浄化剤と、この水質浄化剤が収納されると共に、透光性を有する多孔質包装材で形成された包装体とからなり、前記水質浄化剤が収納された包装体を水面に浮遊させて当該包装体に太陽光及び／又は人工光を照射させることにより、前記光触媒の光反応によって水面近傍の前記アオコなどの生物の発生を効果的に抑止ないし分解させることを特徴とするものである。
【００１６】
すなわち、本考案においては、光触媒からなる水質浄化剤を、透光性を有する多孔質包装材で形成された包装体内に収納させたうえで、この水質浄化剤が収納された包装体を池等の水面に浮遊させて設置する点に特徴を有するのである。
【００１７】
本考案において、光触媒からなる水質浄化剤としては、特に、下記の（１）ないし（４）から選ばれた少なくとも１種の光触媒からなるものが挙げられる。
記
（１）水質浄化剤が、光触媒のみからなる光触媒。
（２）水質浄化剤が、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、パーライト又は多孔質セラミックスなどから選ばれた少なくとも１種の多孔質担体の表面部に、蒸着或いは真空蒸着によって、光触媒の被膜を形成・担持させてなる光触媒。
（３）水質浄化剤が、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、パーライト又は多孔質セラミックスなどから選ばれた少なくとも１種の多孔質担体の表面部に、光触媒となる有機金属化合物の溶液ないし分散液を多孔質担体に含浸或いは真空含浸し、これを加熱分解して、光触媒の被膜を形成・担持させてなる光触媒。
（４）水質浄化剤が、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、パーライト又は多孔質セラミックスなどから選ばれた少なくとも１種の多孔質担体に光触媒を混合させてなる光触媒。
【００１８】
本考案においては、水質浄化剤として、特に、前述の（１）ないし（４）から選ばれた少なくとも１種の光触媒からなるものを用いることにより、当該光触媒の光反応によって発生したスーパーオキサイドアニオン（Ｏ2-）やヒドロキシラジカル（・ＯＨ）などの作用により、淡水中或いは海水中で発生し、これらの水を緑色にするアオコに代表される微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類又は細菌更に微生物の細胞膜損傷を短時間で引き起こして死滅させるのであり、特に、多孔質担体を用いると当該多孔質担体は吸着能が高く、アオコに代表される微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類等の栄養源となるチッ素やリンなどを吸着してその繁殖を抑制することができるのであり、その結果、水面近傍でのアオコなどの生物の発生を長期間に亙って効果的に抑止したり、水面近傍に生息するアオコなどの生物を効果的に分解して水質の浄化を速やかに行うことができるのである。
【００１９】
本考案において、前述の（２）ないし（４）によって得られた水質浄化剤は、多孔質担体における表面部の微細孔と光触媒が近接しており、しかもバインダーを用いることなく、光触媒を露出させた状態で担持させているので、光触媒の埋没に起因する当該光触媒の分解作用の減少を防止することができるのであり、しかも特に、前述の（２）又は（３）の水質浄化剤において、光触媒の被膜は非常に薄いから、当該被膜が多孔質担体における表面部の微細孔を覆っても、多孔質担体の吸着能力を損ねることがないのである。
【００２０】
又、この水質浄化剤は、池等における淡水中或いは海水中に投入されてアオコなどの生物を死滅させるだけではなく、その発生を効果的に抑止したり、分解して、これを消滅させることができる結果、池等の悪臭を改善したり、水質の汚濁が著しく改善されるのである。
【００２１】
更に、本考案では、このような水質浄化剤を透光性を有する包装体内に収納して池等の水面近傍に浮遊させて用いるので、使用後の回収が容易であるうえ、池等における生物の生態系を破壊する恐れもないのである。
【００２２】
前述のように、本考案において、投光性の包装体内に封入された水質浄化剤は、水面近傍に浮遊させて用いられるので、包装体を通じて当該水質浄化剤に太陽光及び／又は人工光が確実に照射される結果、光反応が発生し易く、水面近傍でのアオコなどの生物の発生を長期間に亙って効果的に抑止したり、水面近傍に生息するアオコなどの生物を効果的に分解して水質の浄化を速やかに行うことができるのである。
以下、本考案で好適に用いられる水質浄化剤について更に詳細に説明する。
【００２３】
本考案において、水質浄化剤に用いられる多孔質担体としては、特に制限されるものではなく、工業用の触媒の担体、脱臭剤、有機溶剤の回収等に用いられる通常の多孔質担体を用いることができる。
【００２４】
具体的には、例えば活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、パーライト又は多孔質セラミックスなどから選ばれた少なくとも１種の多孔質担体が挙げられるが、これらのうち品質が安定し、廉価で入手が容易な上、軽量で携帯性や運搬性などの取扱性が優れるなどの観点から活性炭が最も望ましい。
【００２５】
そして、本考案において、用いられる水質浄化剤は、上述の多孔質担体に光触媒を混合したもの、或いは上述の多孔質担体の表面部に光触媒の被膜を特定の手段により形成・担持させるのであるが、この光触媒としては、光吸収によって光反応を起こすものであれば特に制限されるものでない。
【００２６】
具体的な光触媒の例としては、例えばＴｉＯ2、ＴｉＳ2、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ3、ＣｄＳ、ＣｄＯ、Ｉｎ2Ｏ3、ＢａＴｉＯ3、Ｋ2ＮｂＯ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＳｎＯ2、ＩｎＶＯ4、ＩｎＴａＯ4、ＩｎＮｂＯ4、Ｂｉ2Ｏ3、ＮｉＯ、Ｃｕ2Ｏ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、ＭｏＳ2又はＭｏＳ3などが挙げることができるのであり、本考案においてはこれらの光触媒から選ばれた少なくとも１種以上を用いることができる。
【００２７】
そして、本考案で用いられる水質浄化剤においては、前記多孔質担体の表面部に前記光触媒を担持させたものが挙げられるが、光触媒を多孔質担体の表面部に担持・形成するにあたり、この担持手段としては、例えば、酸化チタン（Ｔｉ０2）或いはチタン化合物をスパッタリング、グロー放電、熱蒸着、真空蒸着、化学蒸着（ＣＶＤ法）或いはイオンプレーティング等のいわゆる薄膜作成技術を好適に用いることができるのであり、本考案においては、これらの担持手段から選ばれた１種或いは２種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、本考案においては、簡便で経済的であり、しかも付着速度が速く効率が高い熱蒸着の手段を用いることが好ましい。
【００２８】
この担持手段で用いられる酸化チタンとしてはアナターゼ型酸化チタン、ブルッカイト型酸化チタン、アナターゼ型酸化チタンとルチル型酸化チタンとの混合物などが挙げられるのであり、又、四塩化チタン（ＴｉＣｌ4）については当該四塩化チタン（ＴｉＣｌ4）を燃焼させて結晶化させたアナターゼ型酸化チタンとルチル型酸化チタンの混合物を多孔質担体の表面部に担持・形成されたものも挙げられる（ＣＶＤ法）。
【００２９】
又、本考案において、多孔質担体の表面部に光触媒の被膜を形成・担持させる他の手段としては、光触媒となる有機金属化合物の溶液ないし分散液を多孔質担体に含浸或いは真空含浸し、これを加熱分解して、光触媒の被膜を形成・担持させてなるものが挙げられるが、これには以下の方法が挙げられる。
【００３０】
尚、ここでは光触媒として極めて活性なアナターゼ型酸化チタンの被膜を多孔質担体に担持・形成させる場合について説明する。
【００３１】
含浸・真空含浸法
ａ．四塩化チタン（ＴｉＣｌ4）、硫酸チタン［Ｔｉ（ＳＯ4）2］等の無機チタン化合物を加水分解したり、又は有機チタン化合物を酸触媒の存在下で加水分解によって調整した酸化チタン（ＴｉＯ2）のゾル溶液（０．０５〜０．５ｍｏｌ／ｌ）に活性炭等の多孔質担体を浸漬して含浸させた後、一定速度で上方に引き上げ、乾燥し、焼成する。
【００３２】
この場合、活性炭等の多孔質担体を真空にして当該多孔質担体を前記酸化チタン（ＴｉＯ2）のゾル溶液に浸漬して当該酸化チタン（ＴｉＯ2）のゾル溶液を多孔質担体に真空含浸させた後、一定速度で上方に引き上げ、乾燥し、焼成する。
【００３３】
そして、この際、均質な膜を得るために、比較的遅い引き上げ速度で、浸漬−含浸−乾燥−焼成を繰り返すのが好ましい。
【００３４】
前記有機チタン化合物としては、チタンエトキシド［Ｔｉ（０Ｃ2Ｈ5）4］、チタンｎープロポキシド［Ｔｉ（０Ｃ3Ｈ7）4］、チタンイソプロポキシド［Ｔｉ（０Ｃ3Ｈ7）4］、チタンｎーブトキシド［Ｔｉ（０Ｃ4Ｈ9）4］、チタンイソブトキシド［Ｔｉ（０Ｃ3Ｈ7）4］等のチタンアルコキシドなどが挙げられる。
【００３５】
又、前記酸触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸、或いは蓚酸、乳酸又は酢酸等の有機酸が挙げられる。
【００３６】
ところで、この酸化チタン（ＴｉＯ2）のゾルのコーティング膜は４５０〜５５０℃で処理するのが好ましく、この温度で処理することによってアナターゼ型に結晶化するのである。
【００３７】
ｂ．チタンアルコキシド、例えばチタンイソプロポキシド、エタノール、ジエタノールアミン（溶液の安定剤）及び水を用いて調製したコーティング膜用溶液（０．０５〜０．５ｍｏｌ／ｌ程度）が好ましい。
この場合、このコーティング膜用溶液（０．０５〜０．５ｍｏｌ／ｌ程度）の濃度は、チタンイソプロポキシドの濃度であり、それにエタノール、ジエタノールアミンを用いて溶解し、更に水を加えて調製したものである。
【００３８】
この溶液に活性炭等の多孔質担体を浸漬し（３０〜６０分）、徐々に引き上げた後、４５０〜５５０℃程度で加熱し、これによって、アナターゼ型に結晶化する。
この場合、必要に応じて、得られたＴｉＯ2付多孔質担体（水質浄化剤）を再度、前記溶液に浸漬し、前記温度での加熱を繰り返しても良いのである。
【００３９】
ｃ．チタンアルコキシド、例えばチタンイソプロポキシド、エタノール、ジエタノールアミン及び水を混合した均質溶液（前記ｂ．のコーティング膜用溶液）に、所定量のポリエチレングリコールを添加して溶解したコーティング膜用溶液を用いるものである。
【００４０】
ポリエチレングリコールの添加は、加水分解中縮合反応を制御したり、コーティング膜の微構造をポリエチレングリコールの分子量と添加量によって制御するものである。
【００４１】
ところで、本考案においては、前記アナターゼ型酸化チタン又はブルッカイト型酸化チタンを用いる場合、可視光でも活性を発現するように、当該アナターゼ型酸化チタン又はブルッカイト型酸化チタンに可視光を吸収する色素（色素光増感剤：ルテニウム錯体等）を固定化吸着させ、可視光を吸収させて生じた色素の励起状態から酸化チタンの伝導体へ電子注入を起こさせたり、又、クロムイオンなどの異種金属イオンを化学的にドープし、金属イオンが酸化チタンの中で縞状に凝集したり、表面に偏析し、その結果、不純物エネルギー準位を形成し、これが可視光を吸収する役割をなすように構成しても良いのであり、更に、クロムイオンやバナジウムイオンなどの金属イオンを電解によって前記酸化チタン光触媒に極微量照射・注入することにより、可視光活性化を実現しても良いのである。
【００４２】
又、本考案において、多孔質担体の表面部に形成・担持させる光触媒の量は、特に限定されるものではなく、その使用目的や用途更に光触媒場の種類等に応じて適宜決定すればよいものであるが、一般的には、多孔質担体１００重量部に対して、光触媒を０．１〜１００重量部程度担持させることが好ましい。
【００４３】
更に、本考案において、一定量の光触媒を１回の処理で形成・担持させるよりも、所望により、２回以上の複数回に分けて光触媒を形成・担持させる方が、多孔質担体の表面部における光触媒の被膜が均質化するので望ましい。
【００４４】
なお、上述のような多孔質担体の表面部に、光触媒の被膜を形成・担持させたり、又は、多孔質担体の表面部に、光触媒となる有機金属化合物の溶液ないし分散液を含浸或いは真空含浸してなる他、本考案においては、多孔質担体に、光触媒を単に混合したものでも良いのである。更に言えば、本考案の水質浄化剤は、究極的には多孔質担体を備えない光触媒のみからなるものでも良いのである。
【００４５】
ところで、本考案においては、多孔質担体が活性炭であり、しかも光触媒の被膜がアナターゼ型酸化チタン又はブルッカイト型酸化チタンからなるものが特に好ましい。
【００４６】
この理由としては、第一に光触媒としての活性が大きく、光触媒反応により生じたスーパーオキサイドアニオン（Ｏ2-）やヒドロキシラジカル（・ＯＨ）が、淡水中或いは海水中で発生し、アオコに代表される微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類又は細菌更に微生物の細胞膜損傷を短時間で引き起こして死滅させるのであり、更に、活性炭は吸着能が高く、アオコに代表される微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類等の栄養源となるチッ素やリンなどを吸着してその繁殖を抑制することができると共に、前記スーパーオキサイドアニオン（Ｏ2-）やヒドロキシラジカル（・ＯＨ）の作用によってアンモニアを酸化、窒素ガスとして大気中に放散し得るからである。
【００４７】
従って、この場合、活性炭の表面部に形成・担持させる光触媒酸化チタン（ＴｉＯ2）の割合としては、活性炭１００重量部に対して、光触媒酸化チタン（ＴｉＯ2）が０．１〜５０重量部の範囲、好ましくは０．５〜３０重量部の範囲、特に好ましくは０．７５〜２５重量部の範囲とするのが望ましい。
【００４８】
なお、本考案で用いられる水質浄化剤は、粒状にして用いても良いが、所望により、ポリエチレングリコール等の光触媒反応に障害を齎さないバインダーを用いて、小石状や岩状、ペレット状や錠剤状等の任意形状に成形、固めて使用しても良いのである。
【００４９】
一方、本考案の包装体は、透光性を有する多孔質包装材で形成されたものであれば特に限定されないが、透光性を有するためには、少なくとも、透明又は半透明の素材であるか、或いは、メッシュ状のような部分的に貫通孔が形成された素材を用いるのが良い。
【００５０】
このように包装体が透光性を有することで、その内部に収納された水質浄化剤の光触媒を確実に光反応させることができるのである。
【００５１】
また、多孔質包装材としては貫通孔を有するものやメッシュ状の素材で形成されて透水性を有するフィルムないしシートが良好であるが、透水性は無いが水蒸気の透過性を有するフィルムないしシートでも良いのである。
【００５２】
このように包装体を用いることによって、水面近傍に浮遊しているアオコなどの生物を、水質浄化剤によって効果的に抑止ないし分解できるのである。
【００５３】
本考案においては、２枚の多孔質包装材間に複数の水質浄化剤をそれぞれ所定間隔を隔てて配置し、この各水質浄化剤の周囲を、ヒートシール或いは接着によって、封着して包装体群を形成してなるものも好ましく、この場合、縞状、水玉状又は格子状に水質浄化剤を配置し、その各水質浄化剤の周囲を封着して包装体群を形成しても良いのである。
【００５４】
この場合、前記包装体群には各包装体毎に切り離し可能なミシン目を形成してその取扱性や施工性を向上させるのが望ましい。
このように構成すると、例えば、金魚鉢、鑑賞用水槽などのような少量の水がある場所で使用する場合には、その面積に応じた数の包装体をミシン目で切り離して使用すれば良く、作業現場の状況に応じて素早く対応できるうえ、必要量に応じて簡単に切り離して使用することができるので経済的である。
【００５５】
また、本考案において、個々の包装体にはそれぞれ他の各包装体と連結可能な係止機構を設けることも可能である。
【００５６】
ここで、係止機構には、各包装体同士を連結できるものを意味し、例えば、包装体同士を紐やゴム等で連結する他、前記包装体の一端に係止片を、他端には、係止溝を形成しておき、包装体の係止片を、他の包装体の係止溝に係止可能な構造にしておけば、包装体を必要な数だけ連結することができる。
【００５７】
このように、包装体を連結可能な係止機構を設けることで、例えば、池、川或いは海、又は浄水槽などのような多量の水がある場所で使用する場合には、その面積に応じて包装体を連結させて増大すれば、作業現場状況に応じて素早く対応できるので好ましい。
【００５８】
また、本考案においては、これら包装体又は包装体群の一端には、紐、孔等の引掛け部を設けても良いのである。
この引掛け部には、包装体又は包装体群の一端に孔部を形成したもの、包装体又は包装体群の一端に紐を連結したものなどが挙げられるのであり、例えば、包装体又は包装体群の浮遊場所の近傍に杭などを予め固定しておき、これに引掛け部を係止すれば、川や海などの流れのある場所でも水質浄化具の移動が規制され、当該水質浄化具の位置決めを確実に行うことができるので望ましい。
【００５９】
ところで、本考案に係る水質浄化具において、包装体の素材や水質浄化具の使用方法などによって当該水質浄化具が沈む恐れがある場合には、この水質浄化具には合成樹脂製の発泡体又はスポンジ或いは中空体、若しくはガラス製中空ボールなどの浮きが設けられているものが望ましい。この場合、この浮きは包装体の内部に設けても良く、或いは包装体の外部に取り付けても良いのである。
【考案の効果】
【００６０】
本考案に係る水質浄化具においては、前記構成を有し、光触媒からなる水質浄化剤と、この水質浄化剤が収納されると共に、透光性を有する多孔質包装材で形成された包装体とからなるので、この水質浄化具を水面に浮遊させて太陽光及び／又は人工光を水質浄化剤に照射すると、この水質浄化剤の光反応により生じたスーパーオキサイドアニオンやヒドロキシラジカルなどの作用により、アオコに代表される微細な藍藻（ランソウ）類や緑藻類又は細菌更に微生物の細胞膜損傷を短時間で引き起こして分解されるのであり、更に、多孔質担体は有害物質の吸着能を有し、アオコに代表される微細な藍藻（ランソウ）類等の栄養源となるチッ素成分やリン成分などを吸着してその繁殖を抑制することができる結果、悪臭の発生を防止したり、水質の浄化を長期間に亙って実現し得るなどの効果を奏するのである。
そのため、浄化装置などの複雑な設備を必要とせず、簡単且つ低コストにて池等の水質を浄化することができる。
【００６１】
本考案に係る水質浄化具においては、水面近傍に浮遊しているアオコなどの生物だけを効果的に抑止ないし分解するだけであるから、水中に生息する生物の生態系を崩す危険がなく、しかも、本考案の水質浄化剤は、アオコなどの生物を分解して消滅させるものであるから、水質を濁すことなく浄化できるなどの効果を奏するのである。
【００６２】
又、本考案に係る水質浄化具においては、池等における淡水中或いは海水中に投入するだけで、アオコなどの生物に対する対策が極めて簡単に行えるのであり、従って、水を浄化して透明度を向上させることができる上、特に、多孔質担体として活性炭を用い、また光触媒として酸化チタンを用いると、当該酸化チタンは食品添加物であって魚介類に対する安全性が高く、しかも水質浄化剤が黒色でないので、観賞用に適しており、又、粒度の調製や成形によって多孔質担体を小石状や岩状、ペレット状や錠剤状等の任意形状に成形、固めて使用できるなどの効果を奏するのである。
【００６３】
更に、本考案に係る水質浄化具においては、個々の包装体に、それぞれ他の包装体と連結可能な係止機構を設けると、例えば、池、川或いは海、又は水槽や金魚鉢などのように設置面積の増減に拘わらず、その面積に応じて水質浄化具を連結すれば良いから、作業現場の状況に応じて素早く対応できるなどの効果を奏するのである。
【００６４】
一方、本考案に係る水質浄化具においては、包装体を複数連結して包装体群を予め構成しておき、この包装体群には、個々の包装体毎に切り離し可能なミシン目を形成しても良く、この場合においても、水質浄化具の設置面積に応じてミシン目で切り離して使用すれば良く、前述の場合と同様に、作業現場の状況に応じて素早く対応できるうえ、必要量に応じて簡単に切り離して使用することができるので経済的である。
【００６５】
また、本考案に係る水質浄化具においては、包装体又は包装体群の一端に紐又は孔などの引掛け部を設けても良く、このように構成すると、例えば、水質浄化具の浮遊場所の近傍に杭などを予め固定しておき、これに引掛け部を係止すれば、川や海などの流れのある場所でも当該水質浄化具の移動が規制され、水質浄化具の位置決めを確実に行うことができるなどの効果を奏するのである。
【００６６】
ところで、本考案に係る水質浄化具において、当該水質浄化具には合成樹脂製の発泡体又はスポンジ或いは中空体、若しくはガラス製中空ボールなどの浮きが設けられていると、包装体の素材や水質浄化具の使用方法などによって当該水質浄化具が沈む恐れがある場合にも、確実に水面に浮遊させて使用できるなどの効果を奏するのである。
【考案を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下、本考案の実施例を具体的に説明するが、本考案はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６８】
＜水質浄化剤イの製造＞
椰子殻を乾燥して微粉を除いた活性炭原料をロータリキルン（５５０〜６５０℃）中に投入し、赤熱した状態で水蒸気、炭酸ガス（燃焼ガス中のＣＯ2）及び酸素（燃焼空気中のＯ2）の混合雰囲気中、温度８５０〜９５０℃で活性化処理を行うことにより、粒状の活性炭（ＣＴＣ：５５．４２％）を得た。
【００６９】
前記得られた活性炭（１００ｇ）を、真空容器内に設けられたホルダーに設置して、当該ホルダーに設けられた攪拌棒で攪拌しながら約５００℃に加熱した。
【００７０】
（１）一方、真空容器内に設けられた基台には、光触媒である市販品アナターゼ型酸化チタン（７．５ｇ）を散設し、これを蒸発源とした。
（２）引き続いて、真空容器内に充填されている窒素ガスを真空ポンプを用いて吸引し、真空容器内部を減圧にし、０．０００３５ｍｍＨｇに達した時点で、基台をヒーターで加熱（約５００℃）し、前記アナターゼ型酸化チタンを蒸発させ、ホルダー上の活性炭における表面部に前記アナターゼ型酸化チタンの被膜を形成・担持させた。
【００７１】
更に、前記（１）及び（２）の工程を２回繰り返すことにより、活性炭の表面部に光触媒が形成・担持された水質浄化剤を得た。
以下、この水質浄化剤イを乾式水質浄化剤という。
【００７２】
＜水質浄化剤ロの製造＞
別方法として、チタンイソプロポキシドにエタノール及びジエタノールアミン（溶液の安定剤）を加えて当該チタンイソプロポキシドを溶解した後、これに水を加えてコーティング膜用溶液（チタンイソプロポキシドの濃度が０．１５ｍｏｌ／ｌ）を調製した。
【００７３】
この溶液に前記活性炭１００ｇを浸漬し（４５分）、徐々に引き上げた後、５００℃程度で加熱し、これによって、アナターゼ型酸化チタン（ＴｉＯ2）を当該活性炭の表面部に形成・担持させた。
前記工程を５回繰り返して本考案の水質浄化剤１を得た。
以下、この水質浄化剤ロを湿式水質浄化剤という。
【実施例１】
【００７４】
図１は、本考案に係る水質浄化具Ａの一実施例を示す全体斜視図であり、図２は、図１の拡大縦断面図であり、この実施例においては乾式水質浄化剤を用いた。
【００７５】
この水質浄化具Ａは、アオコなどの生物の発生を効果的に抑止ないし分解するものであり、光触媒からなる水質浄化剤１と、この水質浄化剤１が収納され、且つ透光性を有する多孔質包装材で形成された包装体２とからなる。
【００７６】
水質浄化剤１は、図１に示すように、活性炭１１の表面部に、真空蒸着によって、アナターゼ型酸化チタンからなる光触媒１２の被膜を形成・担持させたものを、エチレングリコールからなるバインダーを用いて、ブロック状に成形している。
【００７７】
包装体２は、ポリエチレン、ポリプロピレン等の透明なフィルムないしシートを針穿孔、パンチング、延伸又はこれらの２種以上を組み合わせた加工手段によって、透水性を有するフィルム状ないしシート状の多孔質包装材を形成し、これを水質浄化剤１よりも大きな形状に切断し、これを２枚用意し、この多孔質包装材間に水質浄化剤１を配置したうえで、２枚の多孔質包装材における周縁部をヒートシールすれば、水質浄化剤１を収納した偏平状の包装体２が容易に得られる。
なお、本実施例では、袋状に成形した包装体２を例示しているが、例えば、球状、カプセル状等の容器状に形成しても良いのである。
【００７８】
このように形成された水質浄化具Ａは、例えば、池などに投入すれば、水質浄化剤１を収納した包装体２が、水面に浮遊する。そして、太陽光及び／又は人工光が包装体２を通じて水質浄化剤１に照射されると、水質浄化剤１が光反応して、水面近傍のアオコなどの生物の発生を効果的に抑止ないし分解するのである。
【００７９】
このように、本考案によれば、浄化装置などの複雑な設備を必要とせず、簡単且つ低コストにて池等などの水質を浄化することができる。
【実施例２】
【００８０】
図３は、本考案に係る水質浄化具Ａの他の実施例を示す全体斜視図であり、この実施例においても乾式水質浄化剤を用いた。
【００８１】
図３に示すように、実施例１と同様に形成された水質浄化具Ａにおいて、その各包装体２の周縁部には孔部３を開設し、この各包装体２の孔部３間を紐などの連結具４を用いて連結し得るように構成されている。
【００８２】
このように構成すると、例えば、池、川或いは海、又は浄水槽などのように設置面積が変化しても当該設置面積の変化に応じて包装体２を連結するだけで簡単に対応できるのであり、その結果、作業現場の状況に応じて素早く対応できるうえ、その連結される全体形状も所望の形状に形成することができるのである。
【実施例３】
【００８３】
図４は、本考案に係る水質浄化具Ａの更に他の実施例を示す全体斜視図であり、この実施例においては湿式水質浄化剤を用いた。なお、図１〜図３と共通する部位には、同一の番号を付し、ここでは、本実施例の特徴についてのみ説明する。
【００８４】
この水質浄化具Ａは、図１で示した水質浄化剤１が収納された包装体２を複数連結して包装体群２’を形成すると共に、この８連の各包装体群２’の一端に紐や孔などの引掛け部５を設けている。そして、この場合、前記各引掛け部５の他端部をリング体５１に集結させてタコの足状に形成している。
【００８５】
このような水質浄化具Ａは、池や川、海などの水の流れを生じ易い、広範囲の場所での使用を想定したものであり、例えば、包装体群２’を浮遊させたい場所の近傍に杭などを予め固定しておき、これに引掛け部５を係止することによって、流れのある場所でも包装体群２’の移動が規制され、その位置決めを容易に行うことができる。
【実施例４】
【００８６】
図５は、図４で示した包装体群２’の別例を示す全体斜視図であり、この実施例においても湿式水質浄化剤を用いた。なお、図４と共通する部位には、同一の番号を付し、ここでは、本実施例の特徴についてのみ説明する。
【００８７】
この水質浄化具Ａは、水質浄化剤１が収納された包装体２を複数連結している点では、図４と同様であるが、この包装体群２’には、個々の包装体２毎に切り離し可能なミシン目６を形成した点に特徴がある。
【００８８】
このような水質浄化具Ａによれば、必要な量の包装体２だけを所望のミシン目６箇所で簡単に切り離して使用することができる結果、広範囲から小さな面積まで、その必要量に応じて簡単に切り離して使用することができるので、極めて経済的である。
【００８９】
次に、前記実施例１〜４で示した水質浄化具Ａの試験結果について説明する。
【００９０】
＜試験手順〜試験結果＞
池の水を２つの水槽に貯留しておき、一方の水槽内には、本考案の水質浄化具Ａを浮遊させた状態で、７日間放置し、その結果を肉眼で観察すると共に、水の悪臭についても観察した。
【００９１】
その結果、本考案の水質浄化具Ａを浮遊させた水槽では、水槽内の水面近傍のアオコなどの生物が存在せず、しかも、水の濁りが消えて透明度を高めることができたのに対し、他の水槽では、水槽内の水面近傍にアオコなどの生物が浮遊したままで、しかも、水が濁って透明度が低下していることが確認された。
【００９２】
また、本考案の水質浄化具Ａを浮遊させた水槽では、水の臭気がかなり弱まったのに対し、他の水槽では、時間と共に水の臭気が強くなっていることが確認された。
なお、２つの水槽を更に長期間放置したところ、前記効果の差が一層顕著になることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】図１は、本考案に係る水質浄化具の一実施例を示す全体斜視図である。
【図２】図２は、図１の拡大縦断面図である。
【図３】図３は、本考案に係る水質浄化具の他の実施例を示す全体斜視図である。
【図４】図４は、本考案に係る水質浄化具の更に他の実施例を示す全体斜視図である。
【図５】図５は、図４で示した包装体群の別例を示す全体斜視図である
【符号の説明】
【００９４】
Ａ      水質浄化具
１      水質浄化剤
１１    活性炭（多孔質担体）
１２    光触媒酸化チタン（光触媒）
２      包装体
２’    包装体群
４      連結具
５      引掛け部
６      ミシン目
【図１】
0003117334.tif 000003
【図２】
0003117334.tif 000004
【図３】
0003117334.tif 000005
【図４】
0003117334.tif 000006
【図５】
0003117334.tif 000007